[发明专利]一种基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法

权利要求书

1.一种基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，采集左右双侧手指核磁共振断层影像数据；

S2，根据步骤S1得到的左右双侧手指的核磁共振断层影像数据重建双侧完整手指表面轮廓3D影像模型；

S3，将得到的双侧完整手指表面轮廓3D影像模型导入逆向工程软件中进行表面优化处理和缺陷修复，得到双侧手指优化模型；

S4，将双侧手指优化模型进行镜像对齐、拟合，得到拟合模型；

S5，对拟合模型进行3D比较，得出3D偏差结果。

2.根据权利要求1所述的基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：所述步骤S1应用超导型磁共振成像仪的快速mDIXON序列，进行双侧上肢手指核磁共振断层影像数据的采集。

3.根据权利要求1或2所述的基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：所述步骤S2具体是：将采集到的左右双侧手指的核磁共振断层影像数据，以DICOM格式导入到医学三维重建软件Mimics中，设置灰度值阈值区间为95—280，通过识别掌骨及指骨的骨性结构形态作为标志，保留掌骨上沿及所有指骨部分作为目标模型，对目标模型进行初步分割、填补，保留掌心横切面至指尖段，通过三维计算得到双侧完整手指表面轮廓3D影像模型，并将双侧完整手指表面轮廓3D影像模型以STL格式文件导出。

4.根据权利要求3所述的基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：定义掌骨由桡侧向尺侧依次设为第一掌骨、第二掌骨、第三掌骨、第四掌骨和第五掌骨，即拇指对应的掌骨为第一掌骨，食指对应的掌骨为第二掌骨，中指对应的掌骨为第三掌骨，无名指对应的掌骨为第四掌骨，小指对应的掌骨为第五掌骨，设第一掌骨与大多角骨连接处的中心点为点A，第二掌骨与小多角骨连接处的中心点为点B，第一掌骨的中轴线与第二掌骨的中轴线所在平面设为平面C，点A和点B连接作一直线D，在直线D上作一平面E，平面E与平面C垂直，平面E作为掌骨部位的截取平面，平面E至中指手指顶端的部分为目标模型。

5.根据权利要求4所述的基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：步骤S2中通过三维计算得到双侧完整手指表面轮廓3D影像模型具体是，目标模型对象通过Edit Masks工具进行分割、填补，得到左右双侧的包含五指在内的手指Mask数据，并对得到的手指Mask数据进行3D建模，得到双侧完整手指表面轮廓3D影像模型。

6.根据权利要求3所述的基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：所述步骤S3具体是：将双侧完整手指表面轮廓3D影像模型的STL格式文件导入逆向工程软件Geomagic系列软件之一的Wrap中得到三维模型，对三维模型进行表面优化处理，将Wrap的光滑降噪程度降到最低级别，删除三维模型上的钉状物，进行三维模型的光顺处理，对三维模型的孔洞缺陷进行修复，删除内部噪声及三维模型冗余三角面片，得到双侧手指优化模型。

7.根据权利要求6所述的基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：所述步骤S4具体是：将双侧手指优化模型复制一份副本，两个模型分别删除左、右一侧，得到左、右单侧手指的两个模型，取左单侧手指的模型命名为LH模型，取右单侧手指的模型命名为RH模型，在Wrap工具中对LH模型和RH模型进行镜像对齐、拟合处理得到拟合模型，将拟合模型导出为“.wrp”格式文件。

8.根据权利要求7所述的基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：所述步骤S5具体是：将“.wrp”格式文件的拟合模型导入逆向工程软件Geomagic系列软件之一的Control中，选择分析模式，对导入后的拟合模型进行3D比较，对LH模型和RH模型分别设置好参考模型和测试模型，对比得到3D偏差结果。

9.根据权利要求8所述的基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，其特征在于：3D偏差结果为平均偏差、标准偏差、最大偏差、最小偏差中的至少一种。